Eteenpäin kaareva moottoroitu juoksupyörä
Kun olemme määritelleet tarvitsemamme tilavuusvirtausnopeuden, olipa kyseessä raitista ilmaa tai prosessin jäähdytystä, meidän on yhdistettävä tämä virtausvastukseen, jonka tuuletin kohtaa sovelluksessa.Tilavuusvirtaus (m3/h) ja paine (pascaleina – Pa) yhdistetään toimintapisteeksi, jota vastaan puhaltimen on toimittava.On tärkeää, että valitsemme tuulettimen, jonka suorituskykyominaisuudet vastaavat vaadittua käyttöpistettä tehon huippupisteessä tai lähellä sitä.Puhaltimen käyttäminen huipputeholla minimoi tuulettimen virrankulutuksen ja melun samalla kun se tuottaa vaaditun suorituskyvyn.
Kuinka eteenpäin kaareva keskipakotuuletin toimii?
Nimi "Centrifugal Fan" on johdettu virtaussuunnasta ja siitä, kuinka ilma tulee juoksupyörään aksiaalisessa suunnassa ja työntyy sitten ulos puhaltimen ulkokehältä.Eteenpäin ja taaksepäin kaarevan keskipakotuulettimen virtaussuunnan ero on suunta, johon ilma poistuu juoksupyörän kehältä.Taaksepäin kaartuvalla siipipyörällä ilma poistuu säteittäisessä suunnassa, kun taas eteenpäin kaartuvassa ilma poistuu tangentiaalisesti puhaltimen kehältä.
Eteenpäin kaarevalle keskipakotuulettimelle on tunnusomaista sen sylinterimäinen muoto ja paljon pieniä siipiä siipipyörän kehällä.Alla olevassa esimerkissä puhallin pyörii myötäpäivään.
Toisin kuin taaksepäin kaareva siipipyörä, eteenpäin kaareva siipipyörä vaatii kotelon, joka muuntaa suuren nopeuden juoksupyörän siiven kärjestä lähtevän ilman pienemmän nopeuden staattiseksi voimaksi.Kotelon muoto ohjaa myös ilmavirran ulostuloon.Tämän tyyppinen tuuletinkotelo tunnetaan yleisesti rullana;sitä voidaan kuitenkin kutsua myös voluutiksi tai sirokkokoteloksi.Asentamalla eteenpäin kaareva siipipyörä rullakoteloon, kutsumme sitä yleensä eteenpäin kaarevaksi puhaltimeksi.
On olemassa kahden tyyppisiä puhaltimia, joissa on eteenpäin kaareva moottoroitu juoksupyörä alla olevan kuvan mukaisesti…
Vasemmalla oleva yksittäinen imupuhallin imee ilmaa kotelon toiselta puolelta pyöreän tuloaukon kautta ja ohjaa sen neliömäiseen ulostuloon (näkyy tässä asennuslaipan kanssa).Kaksoisimupuhaltimessa on leveämpi rullakotelo, joka imee ilmaa sisään rullan molemmilta puolilta ja toimittaa sen leveämpään neliömäiseen ulostuloon.
Kuten taaksepäin kaarevassa keskipakotuulettimessa, siipipyörän siiven imupuoli imee ilmaa puhaltimen keskeltä, mikä johtaa ilmavirran suunnanmuutokseen imu- ja poistoilman välillä 90o.
Tuulettimen ominaisuus
Eteenpäin kaarevalle keskipakotuulettimelle optimaalinen toiminta-alue on silloin, kun se toimii korkeammalla paineella.Eteenpäin kaareva keskipakotuuletin toimii parhaiten, kun vaaditaan korkeita paineita pienempiä tilavuusvirtoja vastaan.Alla oleva kaavio havainnollistaa optimaalisen työskentelyalueen…
Tilavuusvirta piirretään X-akselille ja järjestelmän paine Y-akselille.Kun järjestelmässä ei ole painetta (puhallin puhaltaa vapaasti), eteenpäin kaareva keskipakotuuletin tuottaa suurimman tilavuusvirtauksen.Kun puhaltimen imu- tai poistopuolelle kohdistetaan virtausvastusta, tilavuusvirta pienenee.
Varovaisuutta tulee noudattaa valittaessa eteenpäin kaareva puhallin toimimaan matalilla paineilla ja suurimmalla tilavuusvirtauksella.Tässä vaiheessa siipipyörä toimii aerodynaamisessa pysähdyksessä samalla tavalla kuin aksiaalipuhallin, joka toimii käyränsä satulapisteessä.Tässä vaiheessa melu ja virrankulutus ovat huipussaan turbulenssin vuoksi.
Huipputehokkuus on pisteessä, jota kutsutaan ominaiskäyrän polveksi.Tässä vaiheessa puhaltimen lähtötehon (tilavuusvirta (m3/s) x staattisen paineen kehitys (Pa) ja sähköisen tehon (W) suhde on suurin ja puhaltimen tuottama äänenpaine on optimaalisen toiminta-alueen ylä- ja alapuolella virtaus puhaltimen yli muuttuu meluisammaksi ja puhallinjärjestelmän tehokkuus laskee.
Yhden sisääntulon eteenpäin kaareva moottoroidun siipipyörän etuna on, että sillä on jyrkkä tuuletinominaisuus.Tämä on erityisen hyödyllistä järjestelmissä, jotka vaativat tasaista suodatustasoa.Kun ilma kulkee hiukkassuodattimen läpi, suodatin pysäyttää ilmassa kulkeutuvan pölyn ja siitepölyn, ja mitä hienompi suodatusaste on, sitä pienempiä hiukkasia suodatin pidättää.Ajan myötä suodatin tukkeutuu yhä enemmän lialta ja roskilta, mikä johtaa siihen, että tarvitaan enemmän painetta saman ilmamäärän tuottamiseksi.Jyrkän ominaiskäyrän omaavan juoksupyörän käyttö tarkoittaa tässä tapauksessa, että suodattimen tukkeutuessa yhä enemmän tilavuusvirtaus pysyy vakiona samalla, kun paine suodattimen yli kasvaa.
Kaksinkertaisen sisääntulon eteenpäin kaareva siipipyörän etuna on, että suhteellisen pienestä puhaltimesta se pystyy tuottamaan suuren virtauksen.Kompromissi kaksoisimupuhaltimen käytössä on, että sen painekehitys on alhaisempi, mikä tarkoittaa, että se voi toimia vain matalapaineisissa järjestelmissä.
Asennusvaihtoehdot
Kuten aiemmin mainittiin, eteenpäin kaareva moottoroitu siipipyörä tuottaa suuren nopeuden ilmaa siiven päissä, jota on ohjattava ja hidastettava dynaamisen paineen muuttamiseksi staattiseksi paineeksi.Tämän helpottamiseksi rakennamme rullan juoksupyörän ympärille.Muoto syntyy juoksupyörän keskipisteen ja tuulettimen ulostulon välisen etäisyyden suhteen.Kuten taaksepäin kaarevassa tuulettimessa, myös imurenkaan ja juoksupyörän suuaukon välillä on suositeltavaa olla pieni limitys.Molemmat asennusnäkökohdat näkyvät alla olevassa kaaviossa…
Tulorenkaan halkaisijan tulee jättää vain pieni rako juoksupyörän ja renkaan väliin ilman kierrätyksen välttämiseksi.
Asennusnäkökohdat – välykset
On tärkeää varmistaa riittävä välys puhaltimen imu- ja sivupuolella…
Riittämätön välys puhaltimen imupuolella lisää tulonopeutta, mikä johtaa turbulenssiin.Tämä turbulenssi lisääntyy, kun ilma kulkee siipipyörän läpi, mikä tekee energian siirtämisestä tuulettimen siivestä ilmaan tehottomaksi, aiheuttaa enemmän melua ja vähentää puhaltimen tehokkuutta.
Yleiset suositukset tulo- ja poistoolosuhteille ovat:
Tulopuoli
- Ei esteitä tai muutosta virtaussuunnassa 1/3 puhaltimen halkaisijan etäisyydellä tuulettimen tuloaukosta
Yhteenveto – Miksi valita eteenpäin kaareva keskipakotuuletin?
Kun vaadittu toimintapiste putoaa alueelle, jossa on korkeampi järjestelmäpaine verrattuna pienempään tilavuusvirtaan puhaltimen ominaispiirteissä, yhden tuloaukon eteenpäin kaareva keskipakotuuletin tulee harkita.Jos sovelluksen vaatimus koskee suurta virtausta rajoitetun tilan vaipassa, tulisi harkita kaksinkertaista tuloa eteenpäin kaarevaa keskipakotuuletinta.
Puhallin on valittava sen optimaaliselle alueelle, joka on sen ominaiskäyrän polven kohdalla.Huipputehokkuuspiste on lähempänä puhaltimen ominaiskäyrän korkeampaa painerajaa, jossa se myös toimii hiljaisimmin.Käyttöä optimaalisen alueen ulkopuolella (suuren tilavuusvirtauksen äärimmäisillä alueilla) tulee välttää, koska juoksupyörän siiven turbulenssi ja aerodynaaminen tehokkuus näissä kohdissa aiheuttavat melua ja siipipyörä toimii myös aerodynaamisessa pysähdyksessä.Matalilla paineilla ja suurilla virtauksilla tulee ottaa huomioon kuormitetun moottorin käyttölämpötila, koska moottori voi ylikuumentua.
Juoksupyörän tulopuolen ilma tulee pitää mahdollisimman tasaisena ja laminaarisena.Tehokkuuden maksimoimiseksi tuulettimen sisääntuloon tulee jättää vähintään 1/3 siipipyörän halkaisijasta.Siipipyörän imuaukon päälle menevän tulorenkaan (syöttösuuttimen) käyttö auttaa poistamaan virtaushäiriöt ennen kuin ilma imeytyy puhaltimen läpi, vähentää turbulenssin aiheuttamaa melua, pitää virrankulutuksen toimintapisteessä minimissä ja maksimoida tehokkuuden.
Jyrkkä toiminta-ominaisuus, yhden imupuhaltimien korkeampi painekyky ja kaksinkertaisten puhaltimien suuri virtauskyky tarkoittavat, että eteenpäin kaareva puhallin on hyödyllinen vaihtoehto useissa eri asennuksissa.
Postitusaika: 16.8.2023